01植物提取物概述
“植物提取物”的提取工艺探秘
在探讨植物提取物的奥秘时,我们首先需要了解其“提取”过程。这一工艺涉及多个环节,从原料的选择、提取方法的运用,到最终产物的纯化与分离,每一步都至关重要。接下来,我们将深入剖析这一系列的工艺流程。
继昨日探讨了若干种常见的植物提取物,如当归、茯苓和蒲公英,我们不禁进一步思考:这些宝贵的提取物究竟是如何从植物中获取的呢?
目前,从植物中获取提取物的常用方法包括:溶剂提取法、超声波提取法、微波提取法以及酶提取法。
02提取方法及其应用
▲ 溶剂提取法
溶剂提取法,一种通过使用溶剂从固体原料中分离有效成分的技术,要求所选溶剂必须与被提取的溶质相溶。在实施过程中,首先将植物原料进行粉碎,并将其置于适宜的容器内,随后加入数倍于原料量的溶剂,通过浸泡、渗漉、煎煮、回流或连续提取等方法进行提取。值得注意的是,溶剂的浓度、固液比例、提取时的温度以及时间长度,都会对最终的有效成分提取率产生直接影响。
例如,Cristina Juan等人曾采用溶剂萃取法从大米中成功提取出赭曲霉毒素A,并通过荧光检测法和液相色谱法对其含量进行测定,发现当料液比、提取温度和时间均处于适宜范围时,提取物中的OTA含量可达到4.17ng/g。此外,Monte D.Holt等人也运用此方法从生熟不同状态的小麦种子中提取了烷基间苯二酚,并证实了溶剂提取法在节省提取时间方面的优势。
▲ 超声波提取法
超声波提取法,一种利用超声波技术加速溶剂与固体原料之间有效成分的溶解和分离的方法。通过超声波的物理效应,能够显著缩短提取时间,提高提取效率。此外,超声波还可以促进溶剂深入原料内部,从而提高有效成分的提取率。利用超声波的振动和空化效应加速提取,提高效率,降低溶剂消耗。
超声波提取法利用超声波产生的强烈振动和空化效应,有效促进了植物细胞内物质向溶剂中的释放、扩散和溶解过程,同时确保被提取物质的结构和生物活性得以完好保留。这种方法主要依赖于物理过程,近年来在提取领域备受瞩目,被视为一种创新的提取手段。相较于传统的溶剂提取法,超声波提取法在缩短提取时间、减少溶剂消耗以及提高提取率方面展现出了显著优势。
▲ 超临界流体萃取
超临界流体萃取(SFE)是一种相对较新的萃取分离技术,它常以CO2为萃取剂。其原理在于利用超临界流体的独特溶解性,以及物质在超临界流体中溶解度对压力和温度变化的敏感性。利用CO2等流体的特性进行高效、环保的物质分离。
0世纪80年代中期以来,超临界CO2萃取技术在植物活性成分的提取和分离方面展现出了显著的应用成果。徐瑞琦等人以CO2和乙醇为溶剂,运用此技术成功提取了灵芝中的有效成分,且该法确保了提取液的流动性,使其不受温度变化的影响。这种技术不仅精简了操作步骤,还具有成分不易失活、产品质量上乘以及萃取与分离同步完成等诸多优点。因此,它被誉为一种绿色环保的高科技分离技术,尤其适用于对不稳定物质的分离。
▲ 微波辅助提取法
微波,作为一种非电离电磁辐射,当其辐照物质的极性分子时,这些分子会在微波电磁场中迅速转向和取向,从而产生撕裂和相互摩擦。这一过程不仅保证了能量的快速传递和充分利用,还具有节能及无工业污染的显著优点。利用微波和超声波的协同作用,提升提取效率,减少污染。
结合微波与超声波的这些特性,协同效应在强化提取过程中发挥显著作用,尤其是对于破壁成分的释放。因此,微波-超声波协同强化提取技术成为一种既廉价又无污染的生物活性物质提取方法。
▲ 酶提取法
天然植物的细胞壁主要由纤维素构成,这些细胞壁内往往包裹着植物的有效成分。通过酶的作用分解细胞壁,提高提取的有效性和效率。酶提取法巧妙地运用了纤维素酶、果胶酶和蛋白酶等(其中纤维素酶起主导作用),通过破坏细胞壁,实现植物有效成分的高效溶解和分离。
例如,E. BARZANA团队采用酶提取法从万寿菊中提取类胡萝卜素,深入探讨了料液比、酶浓度、酶解时间及温度对提取效果的影响。研究显示,最佳提取工艺参数为:料液比1∶4、酶浓度0.3%、提取时间1.5小时、温度维持在25℃。
03未来展望
中国植物提取物行业的发展前景广阔,被誉为新兴战略支柱产业。在当下医学模式转变的背景下,具备特定功能或活性的植物提取产品正受到广泛关注。近年来,随着植物提取物行业的迅猛发展,其增长速度已超越药品市场,逐渐形成一个独立的新兴产业。随着全球植物提取物市场的蓬勃兴起,中国的植物提取物行业亦将迎来新的发展机遇。
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